DE2051528C2

DE2051528C2 - Photoelectric contour scanner for copying machine tools

Info

Publication number: DE2051528C2
Application number: DE2051528A
Authority: DE
Inventors: George S. Ancaster Ontario Jewell; Malcolm A. Charlottetown Prince Edward Island Lodge; Robert E. Dundas Ontario Parker
Original assignee: CANADIAN WESTINGHOUSE Co Ltd HAMILTON ONTARIO CA
Current assignee: CANADIAN WESTINGHOUSE Co Ltd HAMILTON ONTARIO CA
Priority date: 1969-10-20
Filing date: 1970-10-20
Publication date: 1983-11-10
Also published as: FR2066165A5; US3704372A; CA917773A; DE2051528A1; GB1292507A; JPS4916916B1; NL7015326A; CH531395A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen fotoelektrischen Konturenabtaster gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a photoelectric contour scanner according to the preamble of the patent claim 1.

Ein derartiger Konturenabtaster ist aus der US-Patentschrift 30 17 552 bekannt. Bei diesem bekannten Konturenabtaster ist eine Regelung vorgesehen, durch die der Rahmen des Abtastkopfes stets in einer bestimmten Tangentialrichtung zu der nachzufahrenden Kurve gehalten wird. Zu diesem Zweck wird das bei der Kreisbahnabtastung gewonnene Abtastsignal einem Phasendetektor zugeführt, der eine eventuelle Phasenabweichung feststellt und hieraus ein Fehlersignal erzeugt. Dieses Fehlersignal wird einem Motor zugeführt, der die Drehlage des gesamten Abtastkopfes in der Weise nachführt, daß eine bestimmte Tangentialrichtung zur abzutastenden Kurve eingehalten wird. Aus dieser Drehlage des Abtastkopfes werden über einen Drehmelder die Antriebssteuersignale für die beiden Koordinatenmotoren in x- und .^-Richtung abgeleitet. Bei dem bekannten Abtaster ist zwar in relativ einfacher Weise auch eine Schnittbreitenkompensationseinstellung möglich. Diese Einstellung erfolgt dadurch, daß das optische Abt?stsystem mit Hilfe eines Schlittens entsprechend der gewünschten Schnittbreitenkompensation seitlich versetzt wird. Die ständige Drehlagennachführung des Abtastkopfes, die Voraussetzung für die genannte Möglichkeit der Einstellung der Schnittbreitenkompensation ist, führt jedoch dazu, daß in dem Regelsystem infolge der nicht unerheblichen Masse des Abtastkopfes erhebliche Verzögerungen auftreten.Such a contour scanner is known from US Pat. No. 3,017,552. In this known contour scanner, a control is provided by which the frame of the scanning head is always held in a specific tangential direction to the curve to be traced. For this purpose, the scanning signal obtained during circular path scanning is fed to a phase detector which detects a possible phase deviation and generates an error signal from this. This error signal is fed to a motor which tracks the rotational position of the entire scanning head in such a way that a certain tangential direction to the curve to be scanned is maintained. The drive control signals for the two coordinate motors in the x and. ^ Directions are derived from this rotational position of the scanning head via a resolver. In the known scanner, it is true that a cutting width compensation setting is also possible in a relatively simple manner. This setting is made by displacing the optical scanning system laterally with the aid of a slide in accordance with the desired cutting width compensation. The constant tracking of the rotary position of the scanning head, which is a prerequisite for the aforementioned possibility of setting the cutting width compensation, however, leads to considerable delays occurring in the control system due to the not inconsiderable mass of the scanning head.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen fotoelektrischen Konturenabtaster der eingangs angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem die Schnittbreite unter Vermeidung der Drehlagennachführung des gesamten Kopfes in einfacher Weise einstellbar ist.The invention is therefore based on the object of providing a photoelectric contour scanner of the initially mentioned to create the specified type, in which the cutting width while avoiding the rotation position tracking of the entire head can be adjusted in a simple manner.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs erfindung, gemäß die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentan-Spruches 1 vorgesehen.To solve this problem are in connection with the features of the preamble invention, according to the Features of the characterizing part of patent claim 1 provided.

Nach der erfindungsgemäßen Lösung ist im Gehäuse der Rahmen sowie der darin angeordnete Generator zur Erzeugung einer Sinusschwingung drehbar angeordnet Durch eine in einfacher Weise auszuführende Drehung des Rahmens werden die für die Steu^rungsdaten ausgewerteten Sinus- und Kosinusschwingungen praktisch verzögerungsfrei derart verändert, daß das Zentrum der Kreisbahnabtastung entsprechend der gewünschten Schnittbreitenkompensation versetzt neben der abzutastenden Kontur geführt wird.According to the solution according to the invention, the frame and the generator arranged therein are in the housing rotatably arranged to generate a sinusoidal oscillation When the frame is rotated, the sine and cosine oscillations evaluated for the control data changed practically without delay in such a way that the center of the circular path scanning corresponds to the desired cutting width compensation is performed offset next to the contour to be scanned.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Spiegel samt seinem Träger austauschbar ist Diese Ausgestaltung der Erfindung erweist sich deswegen als besonders vorteilhaft, weil bei der Lösung nach der Erfindung nur eine Schnittbreitenkor.pensation im Rahmen des Radius der Kreisbahnabtastung möglich ist, d. h, daß die Schnittbreitenkompensation stets kleiner als der Radius der Kreisbahnabtastung sein muß. Die erwähnte Austauschbarkeit des Spiegels ermöglicht eine Änderung des Abtastkreisdurchmessers und ist daher geeignet, in weiten Bereichen beliebige Schnittbreitenkompensationen zu erzeugen.According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the mirror and its support are interchangeable Invention proves to be particularly advantageous because in the solution according to the invention only one Cutting width compensation is possible within the scope of the radius of the circular path scanning, d. h that the cutting width compensation must always be smaller than the radius of the circular path scanning. The mentioned interchangeability of the mirror enables the scanning circle diameter to be changed and is therefore suitable for Generate any cutting width compensation over a wide area.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained below with reference to the exemplary embodiment shown schematically in the drawing explained in more detail. Show it

Fig. la, Ib und Ic ein schematisches Schaltbild eines erfindungsgemäßen Abtasters,Fig. La, Ib and Ic a schematic circuit diagram of a scanner according to the invention,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Tastkopfes,F i g. 2 a partially sectioned side view of the probe head,

F i g. 3 eine Ansicht der Schalttafel für die Bedienung des Tastkopfes,F i g. 3 a view of the control panel for operating the probe head,

Fig.4a bis 4e schematische Darstellungen von Schaltungseinzelheiten undFIGS. 4a to 4e are schematic representations of circuit details and

Fig.5 eine Darstellung des Signalverlaufes an verschiedenen Stellen der Anordnung.5 shows a representation of the signal curve at various points in the arrangement.

Wie Fig. Ja zeigt, sind Lampen 6 zur BeleuchtungAs Fig. Yes shows, lamps 6 are for lighting

einer Zeichnung 3 vorgesehen, die das nachzufahrende Muster darstellt. Das von dem beleuchteten Teil der Zeichnung zurückgestrahlte Licht wird durch eine Linse 8 gebündelt und von einem Spiegel 9 auf einen Fototransistor bzw. eine Fotozelle 10 reflektiert. Der Spiegel 9 wird von einem Synchronmotor 11 derart in Umlauf versetzt, daß die von dem optischen System abgetastete Stelle der Zeichnung eine kreisförmige Bahn durchläuft. Auf der Welle des Motors 11 befindet sich ferner ein Generator, bestehend aus einem Dauermagnet 12 und zwei Standerwicklungen 13 und 14, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind, so daß die eine eine Sinusschwingung und die andere eine Konsinusschwingung abgibt.a drawing 3 provided, which is to be followed Represents pattern. The light reflected back from the illuminated part of the drawing is passed through a lens 8 bundled and reflected by a mirror 9 onto a phototransistor or photocell 10. Of the Mirror 9 is rotated by a synchronous motor 11 in such a way that that of the optical system scanned point of the drawing traverses a circular path. Located on the shaft of the motor 11 Furthermore, a generator consisting of a permanent magnet 12 and two stator windings 13 and 14, which are arranged at right angles to each other, so that one is a sinusoidal oscillation and the other is a Emits consine oscillation.

Diese Signale werden zusammen mit dem Ausgangssignal des Fototransistors 10 auf einen Vorverstärker 15 gegeben. Die Polarität der dem Vorverstärker zugeführten Sinus- und Kosinusschwingung läßt sich mittels der Kontakte eines Relais 16 umkehren. Der Vorverstärker hat zwei Ausgänge, von denen der erste das verstärkte Ausgangssignal und der zweite die halbeThese signals, together with the output signal of the phototransistor 10, are fed to a preamplifier 15 given. The polarity of the sine and cosine oscillation fed to the preamplifier can be determined by means of reverse the contacts of a relay 16. The preamplifier has two outputs, the first of which is the amplified output signal and the second half

Maximalamplitude des Signals darstellt Beide Ausgangssignale werden der Logik 17 zugeführt.The maximum amplitude of the signal represents both output signals are fed to the logic 17.

Das eine Ausgangssignal der Logik 17 besteht aus einem Impuls, der den Zeitpunkt angibt, in welchem das Lichtsignal ein bestimmtes Niveau Oberschreitet Dieser Zeitimpuls dient zur Definition der Kontur des Musters. Ein weites von der Logik 17 erzeugtes Signal gibt an, daß der Tastkopf einem Muster folgt Dieses Signal wird Ober die Kontakte eines Lichtsteuerrelais 19 einem Verfolgungsrelais 18 zugeführtOne output signal of the logic 17 consists of a pulse which indicates the point in time at which the Light signal exceeds a certain level This time pulse is used to define the contour of the pattern. A further signal generated by the logic 17 indicates that the probe head is following a pattern. This signal becomes A tracking relay 18 is supplied via the contacts of a light control relay 19

Der Zeitimpuls von der Logik 17 gelangt zusammen mit der Kosinus- und Sinusschwingung vom Vorverstärker auf einen Abfrage- und Haltekreis 20 (Fig.Ib). Dieser erzeugt zwei Signale, welche die Werte der Sinusschwingung und der Kosinusschwhigung im Zeitpunkt des Auftretens des Zeitimpulses von der Logik 17 angeben. Diese beiden Signale stellen die Geschwindigkeiten in X- und y-Richtung dar, die erforderlich sind, um den Tastkopf über dem Muster zu halten.The time pulse from the logic 17, together with the cosine and sine oscillation from the preamplifier, reaches a query and hold circuit 20 (Fig.Ib). This generates two signals which indicate the values of the sine oscillation and the cosine oscillation at the time of the occurrence of the time pulse from the logic 17. These two signals represent the X and Y speeds required to keep the probe head over the pattern.

Diese Köordinatensignale werden über die Kontakte eines Relais 21 und einen Geschwindigkeitsregi:r 22 auf den Fahrtsteuerkreis 23 gegeben. Im Abfrage- und Haltekreis werden ferner zwei Bezugsspannungen von gleichem positiven und negativen Wert erzeugt, die anstelle der Koordinatensignale unmittelbar dem Fahrtsteuerkreis 23 zugeführt werden können. Die Koordinatensignale werden dann über den Fahrtsteuerkreis auf den Servoverstärker 24 für die X-Richtimg und den Servoverstärker 25 für die Y-Richtung (Fig. Ic) geben. Die Ausgangssignale dieser beiden Verstärker werden auf Leistungsverstärker 27 und 28 gegeben, die über Relais 29 und 30 die Koordinatenmotoren 31 undThese coordinate signals are sent to the travel control circuit 23 via the contacts of a relay 21 and a speed register 22. In the interrogation and hold circuit, two reference voltages of the same positive and negative value are also generated, which can be fed directly to the travel control circuit 23 instead of the coordinate signals. The coordinate signals are then sent via the travel control circuit to the servo amplifier 24 for the X direction and the servo amplifier 25 for the Y direction (FIG. 1c). The output signals of these two amplifiers are given to power amplifiers 27 and 28, the coordinate motors 31 and via relays 29 and 30

32 für den Vorschub in X-Richtung und V-Richtung speisen. Auf jeder Motonvelle sitzt ein Tachogenerator32 for the feed in X-direction and V-direction. A tachometer generator sits on each motor shaft

33 bzw. 34. Die Ausgangsspannungen dieser Tachogeneratoren werden über den Fahrtsteuerkreis auf die betreffenden Servoverstärker rückgekoppelt33 or 34. The output voltages of these tacho generators are transferred to the relevant servo amplifier is fed back

Die erforderlichen Gleichspannungen zur Betätigung der elektronischen Schaltung werden von einem Netzgerät 35 abgeleitet, das über ein Relais 36 mit Netzwechselspannung versorgt wird.The DC voltages required to operate the electronic circuit are provided by a Power supply 35 derived, which is supplied via a relay 36 with AC voltage.

Eine Schalttafel 37, deren Schaltung im unteren Teil der F i g. 1 dargestellt ist, dient zur Bedienung des Gerätes. Ein Hauptschalter 38 betätigt das Netzrelais 36. Ein Schalter 39 betätigt die Relais 29 und 30, über weiche die Leistungsverstärker mit den Antriebsmotoren verbunden werden. Ein Schalter 40 betätigt das Lichtrelais 19, das entweder die Beleuchtur.gslampen 6 oder die Anzeigelampen 64 einschaltet. Ein Schalter 41 steuert die Drehrichtung des Motors 11 und auch die Betätigung des Richtungsrelais 16, durch das, wie erwähnt, die Phasen der dem Vorverstärker zugeführten Sinuswellen umgekehrt werden können. Ein Schalter 42 legt die Priorität des Vierrichtungsschalters 26 fest, um ein geradliniges Schneiden ohne Muster oder stattdessen einen automatischen Liniensuchvorgang zu ermöglichen. In seiner anderen Richtung hat der Schalter 42 einen Momentkontakt, der einen raschen Vorlauf des Tastkopfes zur schnelleren Liniensuche ermöglicht. Der Schalter 43 steuert den Wert des auf den Richtungsschalter 26 gegebenen Geschwindigkeitssignals und auch das Relais 21, das die Tachometerleitungen für die Arbeit im Schnellgang abschaltet. Den verschiedenen Schaltern sind gegebenenfalls Anzeigelampen zugeordnet.A control panel 37, the circuit of which is shown in the lower part of FIG. 1 is used to operate the Device. A main switch 38 actuates the network relay 36. A switch 39 actuates the relays 29 and 30, via soft the power amplifiers are connected to the drive motors. A switch 40 operates this Light relay 19, which switches on either the lighting lamps 6 or the indicator lamps 64. A switch 41 controls the direction of rotation of the motor 11 and also the actuation of the direction relay 16, by how mentioned that the phases of the sine waves fed to the preamplifier can be reversed. A Switch 42 sets the priority of the four-way switch 26 to cut in a straight line without a pattern or to enable an automatic line search instead. In his other direction he has Switch 42 has a momentary contact that allows the probe head to advance rapidly for a faster line search enables. The switch 43 controls the value of the speed signal given to the direction switch 26 and also the relay 21 that controls the speedometer lines switches off for work at high speed. The various switches may have indicator lights assigned.

F i g. 2 zeigt eine Seitenansicht des Tastkopfes 45, dessen Hauptelemente links in F i g. 1 dargestellt waren.F i g. 2 shows a side view of the probe head 45, its main elements on the left in FIG. 1 were shown.

Die Lampen 6 beleuchten das Muster 7 und das vom Muster 7 zurückgestrahlte Licht wird von der Linse S auf einen Spiegel 9 geworfen, von dem es auf die Fotozelle 10 zurückgeworfen wird. Die Fotozelle 10 ist unmittelbar über der Mitte der Linse 8 angeordnet und ergibt hier nur eine geringe Verringerung der Linsenapertur, hat aber keinen Einfluß auf die Abbildung des Musters 7. Der Spiegel 9 ist in einem Spiegelträger 46 angeordnet, der am Ende eines RotorsThe lamps 6 illuminate the pattern 7 and the light reflected back from the pattern 7 is from the lens S. thrown onto a mirror 9, from which it is thrown back onto the photocell 10. The photocell 10 is arranged directly above the center of the lens 8 and results in only a slight reduction in the Lens aperture, but has no influence on the image of the pattern 7. The mirror 9 is in one Mirror carrier 46 arranged at the end of a rotor

ίο 47 befestigt ist Letzterer ist an der Welle des Motors 11 mittels einer Schraube 48 befestigt Im Rotor 47 ist auch der Dauermagnet 12 angeordnet Der Rotor wird von den Ständerwicklungen 13 und 14 umgeben, die auf Blechpakete 49 und 50 gewickelt sind.ίο 47 is attached The latter is on the shaft of the motor 11 fixed by means of a screw 48. The permanent magnet 12 is also arranged in the rotor 47 surround the stator windings 13 and 14, which are wound on laminated cores 49 and 50.

Die Ständerwicklungen 13, 14 sind zusammen mit dem Motor 11 in einem Rahmen 51 untergebracht, der im Gehäuse 52 drehbar angeordnet*ist Eine Kappe 53 bedeckt den Motor 11 und ist am Rahmen 51 befestigt Bei 54 sind am Gehäuse Marken angebracht, um die relative Stellung des Rahmens 51 und des Gehäuses 52 anzugeben. Die elektrischen Anschlüsse für den Motor 11, die Ständerwicklungen 13 und 14, die Fotozelle 10 und die Lampen 6 gehen über eine Anschlußbuchse 55. Die Verbindungen mit dem Rahmen 51 verlaufen über eine Steckverbindung 56, so daß der Rahmen auf Wunsch leicht aus dem Gehäuse entfernt werden kann. Dadurch läßt sich der Spiegelträger 46 leicht auswechseln. Wie man sieht, ist der Spiegel 9 gegen die Drehachse des Motors 11 seitlich versetzt und unter einem Winkel angeordnet Dadurch wird die gewünschte kreisförmige Abtastung bewirkt und der Ablenkwinkel bestimmt den Durchmesser des Abtastkreises. Durch Einsetzen verschiedener Spiegelträger 46 kann der Bedienungsmann den gewünschten Kreisdurchmesser wählen.The stator windings 13, 14 are housed together with the motor 11 in a frame 51, the A cap 53 is rotatably arranged in the housing 52 covers the motor 11 and is attached to the frame 51. Marks are attached to the housing at 54 to denote the relative position of the frame 51 and the housing 52 to specify. The electrical connections for the motor 11, the stator windings 13 and 14, the photocell 10 and the lamps 6 go via a connection socket 55. The connections with the frame 51 run via a plug connection 56, so that the frame on Wish can easily be removed from the housing. As a result, the mirror support 46 can easily be exchanged. As can be seen, the mirror 9 is offset laterally with respect to the axis of rotation of the motor 11 and below arranged at an angle This causes the desired circular scan and the deflection angle determines the diameter of the scanning circle. By inserting different mirror supports 46 can the operator select the desired circle diameter.

Fig.3 zeigt, daß auf der Schalttafel 37 die verschiedenen Bedienungs- und Anzeigeelemente vereinigt sind. Man erkennt den Lichtschalter 40. den Abtastrichtungsschalter 41, den Geschwindigkeitsregler 22, Hauptschalter 38, Antriebsschalter 39, den Druckknop^r 43 für Höchstgeschwindigkeit, den Richtungssieuerschalter 26 und den Abtaststeuerschalter 42. Eine rote Lampe 60 zeigt an, daß das Gerät eingeschaltet ist, eine gelbe Lampe 61 zeigt an, daß der Antrieb eingeschaltet ist, eine weiße Lampe 62 zeigt an, daß das Gerät vorrückt und eine weitere weiße Lampe 63 zeigt an, daß das Gerät eine Kontur abtastet, d. h. das Relais 18 eingeschaltet ist3 shows that the various operating and display elements are combined on the control panel 37. One recognizes the light switch 40. the Abtastrichtungsschalter 41, the speed controller 22, main switch 38, power switch 39, the Druckknop ^r 43 for maximum speed, the Richtungssieuerschalter 26 and the Abtaststeuerschalter 42. A red lamp 60 indicates that the device is turned on, a yellow Lamp 61 indicates that the drive is switched on, a white lamp 62 indicates that the device is advancing and a further white lamp 63 indicates that the device is scanning a contour, ie the relay 18 is switched on

ArbeitsweiseWay of working

Die Arbeitsweise des Gerätes wird nun an Hand der F i g. 1 bis 3 sowie der F i p. 4 und 5 beschrieben.The mode of operation of the device is now illustrated with reference to FIGS. 1 to 3 and the F i p. 4 and 5.

Zurr? Einschalten des Gerätes betätigt der Bedienungsmann den Hauptschalter 38, so daß das Netzrelais 36 anzieht. Dann wird der Antriebsschalter 39 betätigt, der die Relais 29 und 30 zum Anziehen bringt, so daß die Motoren 31 und 32 angetrieben werden können. Nun werden mittels des Schalters 40 die Einstellampen 64 eingeschaltet, die auf dem Mustertisch 7 einen Lichtkreis erzeugen, der ungefähr dem Abtastkreis entspricht Die Lampen 64 sind in F i g. 2 nicht sichtbar, weil sie außerhalb der Schnittebene angeordnet sind. Der Bedienungsmann kann nun den Schalter 42 in die Fahrtstellung bringen, um die Kontakte des Richtungsschalters mit Spannung zu versorgen. Durch Betätigung des Richtungsschalters 26 können jeweils ein oder zwei Kontakte desselben geschlossen werden, wodurch die in den verschiedenen Relais der in Fig.4d gezeigtenLashing? When the device is switched on, the operator operates the main switch 38, so that the network relay 36 attracts. Then the drive switch 39 is operated, which brings the relays 29 and 30 to attract, so that the Motors 31 and 32 can be driven. The setting lamps 64 are now switched on by means of the switch 40 turned on, which generate a circle of light on the sample table 7, which is approximately the scanning circle The lamps 64 are shown in FIG. 2 not visible because they are arranged outside the cutting plane. The operator can now bring the switch 42 to the drive position to the contacts of the direction switch to provide voltage. By actuating the direction switch 26, one or two Contacts of the same are closed, whereby those in the various relays of the one shown in Fig.4d

Fahrtsteuerung betätigt werden können. Wird z. B. der Richtungsschalter in die + y-Richtung bewegt, so wird Relais 70 erregt und öffnet den Ruhekontakt 70-1 während Arbeitskontakt 70-2 geöffnet wird. Dadurch gelangt die Spannung von der Klemme 74, die mit der + -Klemme der Prüf- und Haltestufe 20 in Verbindung steht, über die Kontakte des Relais 21 und des Geschwindigkeitsreglers 22, sowie den Steuerkreis 23 zur Klemme 74 und weiter über den Arbeitskontakt 70-2 und die Ruhekontakte 71-1, 72-1 und 73-1 zu der Klemme 75 für das V-Signal. Der Kontakt +X des Richtungsschalters 26 betätigt entsprechend Relais 71, wodurch das Potential von der Klemme 74 über die Kontakte 71-4,72-3 und 73-3 zur Klemme 76 gelangt In ähnlicher Weise wird bei der Schließung des Kontaktes — Kdas Potential von der Klemme 77 auf die KlemmeTravel control can be operated. Is z. If, for example, the direction switch is moved in the + y direction, relay 70 is energized and opens normally closed contact 70-1 while normally open contact 70-2 is opened. As a result, the voltage from terminal 74, which is connected to the + terminal of the test and holding stage 20, via the contacts of relay 21 and of the speed controller 22, as well as the control circuit 23 to terminal 74 and further via the normally open contact 70- 2 and the normally closed contacts 71-1, 72-1 and 73-1 to the terminal 75 for the V signal. The contact + X of the direction switch 26 actuates the corresponding relay 71, whereby the potential of the terminal 74 reaches the terminal 76 via the contacts 71-4, 72-3 and 73-3 the terminal 77 on the terminal

75 und bei Schließung des Kontaktes — A"dai Potential von der Klemme 77 auf die Klemme 76 gegeben.75 and when the contact closes - A "dai potential given from terminal 77 to terminal 76.

Die Betätigung der Relais 70 und 72 öffnet ferner die Kontakte 70-6 bzw. 72-6 und schließt die Kontakte 70-5 bzw. 72-5. Dadurch ergibt sich eine Erdung für die Antriebsrelais 29 und 30 unabhängig von den Kontakten des Relais 18. Ebenso bewirkt die Betätigung der Relais 71 und 73 eine Erdung des Relais 29 unabhängig vom Relais 18.The actuation of the relays 70 and 72 also opens the Contacts 70-6 or 72-6 and closes contacts 70-5 or 72-5. This results in a grounding for the Drive relays 29 and 30 independent of the contacts of relay 18. It also actuates the relay 71 and 73 a grounding of the relay 29 independently of the relay 18.

Durch Betätigung des Richtungsschalters sind somit die gewünschten Spannungen an die Klemmen 75 undBy actuating the direction switch, the desired voltages are thus applied to terminals 75 and

76 gelangt, die dann den Servoverstärkern 24 und 25 zugeführt werden, um über die Leistungsverstärker 27 und 28 und die Relais 29 und 30 die Koordinatenmotoren 31 und 32 in Bewegung zu setzen. Dadurch drehen sich diese Motoren mit einer Geschwindigkeit, die von der Spannung an den Klemmen 74 und 77 bestimmt wird, und in einer Richtung, die von der eingeschlagenen Richtung des Richtungsschalters 26 abhängt. So kann der Bedienungsmann den Tastkopf über den Musteriisch führen, bis der von den Lampen 54 erzeugte Lichtfleck über die nachzufahrende Kontur gelangt. Nun kann der Bedienungsmann den Abtastschalter 41 in der Richtung betätigen, in der die Kontur abgetastet werden soll. Dadurch wird der Motor 11 im Uhrzeigersinn bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn in Umlauf versetzt. Ferner wird gegebenenfalls das Umkehrrelais 16 betätigt, das die von den Sinus- und Kosinusgeneratoren 13 und 14 herkommenden Spannungen umkehrt, bevor sie auf den Vorverstärker 15 gegeben werden (Fig. la).76 arrives, which are then fed to the servo amplifiers 24 and 25 in order to pass through the power amplifier 27 and 28 and the relays 29 and 30 to set the coordinate motors 31 and 32 in motion. Rotate thereby These motors move at a speed determined by the voltage on terminals 74 and 77 is, and in a direction which depends on the direction of the direction switch 26 is taken. So can the operator moves the probe over the sample table lead until the generated by the lamps 54 The light spot passes over the contour to be traced. Now the operator can turn the scanning switch 41 in the direction in which the contour is to be scanned. This turns the motor 11 clockwise or rotated counterclockwise. Furthermore, the reversing relay is used if necessary 16 is actuated, which reverses the voltages coming from the sine and cosine generators 13 and 14, before they are given to the preamplifier 15 (Fig. la).

Durch den Umlauf des Spiegels 9 wird nun ein Teil des von dem Muster reflektierten Lichtes auf die Fotozelle 10 gelenkt. Wenn dieser Abtastfleck bei seinem Umlauf einen Übergang zwischen hellen und dunklen Stellen überquert, wird ein Impuls erzeugt und auf den Vorverstärker gegeben. Handelt es sich um eine Linienabtastung, so hat das von der Fotozelle 10 abgegebene Ausgangssignal den in Fig.5a gezeigten Verlauf. Die Schaltung des Vorverstärkers 15 ergibt sich aus Fig.4a. Das an der Klemme 80 zugeführte Ausgangssignal der Fotozelle gelangt über einen Operationsverstärker 81 auf die Ausgangsklemme 82. Der dort auftretende Signalverlauf ergibt sich aus F i g. 5b. Ferner wird das Signal 82 auf zwei Gegentakttransistoren 83 und 84 gegeben, an deren Emittern die Spitzenamplitude des Signais auftritt Dieser Wert, der eine im wesentlichen konstante, nur mit Beleuchtungsoder Kontrastschwankungen des Musters schwankende Spannung darstellt, wird auf den Operationsverstärker 85 gegeben, der so ausgelegt ist, daß seine Ausgangsspannung bei 86 den Mittelwert der Spitzenamplitude 'darstellt. Diese Gleichspannung an der Klemme 86 wird auf den Verstärker 81 gegengekoppelt, um den Gleichspannungspegel des Signals wieder herzustellen und so einzuregeln, daß die Abweichungen oberhalb und s unterhalb eines Bezugspegels gleich groß sind.By rotating the mirror 9, part of the light reflected by the pattern is now on the Photo cell 10 steered. If this scanning spot has a transition between bright and crossed dark areas, a pulse is generated and sent to the preamplifier. Is it a Line scanning, the output signal emitted by the photocell 10 has that shown in FIG Course. The circuit of the preamplifier 15 is shown in FIG. The one supplied to terminal 80 The output signal of the photocell arrives at output terminal 82 via an operational amplifier 81. The signal profile occurring there results from FIG. 5b. Furthermore, the signal 82 is applied to two push-pull transistors 83 and 84 given, at the emitters of which the peak amplitude of the signal occurs This value, the an essentially constant one that fluctuates only with fluctuations in the illumination or contrast of the pattern Voltage represents, is applied to the operational amplifier 85, which is designed so that its output voltage at 86 represents the mean value of the peak amplitude '. This DC voltage at terminal 86 becomes fed back to the amplifier 81 in order to restore the DC voltage level of the signal and to be adjusted in such a way that the deviations above and below a reference level are the same.

Die Ausgänge der Sinus- und Kosinusgeneratoren 13, 14, die in Fig.5c und 5d dargestellt sind, werden über die Kontakte des Relais 16 ebenfalb dem Vorverstärker 15 zugeführt und gelangen auf die Eingangsk'emmen 95 und % desselben. Dort werden sie in den Operationsverstärker 87 und 88 proportional verstärk! und stabilisiert. Am Ausgang des Verstärkers 87 ist. ei" Pufl'erverstärker mit den Transistoren 89 und <!·:'■ angeschlossen: ebenso ist an den Ausgang do.-> Verstärkers 88 ein Pufferverstärker 92, 93 angeschlossen. Die entsprechenden Ausgangsspannungen erscheinen an den Klemmen 91 und 94.The outputs of the sine and cosine generators 13, 14, which are shown in Fig.5c and 5d, are about the contacts of the relay 16 are also fed to the preamplifier 15 and are applied to the input terminals 95 and% of the same. There they are amplified proportionally in the operational amplifiers 87 and 88! and stabilized. At the output of the amplifier 87 is. egg" Buffer amplifier with transistors 89 and <! ·: '■ connected: is also connected to the output do .-> Amplifier 88 a buffer amplifier 92, 93 is connected. The corresponding output voltages appear at terminals 91 and 94.

Das Ausgangssignal der Fotozeile und das Pegelsignai von den Klemmen 82 und 86 des Vorverstärkers '5 (siehe Fig. la) kommen nun zur Logik 17. deren Einzelheiten in Fig. 4b gezeigt sind. Ein Diffcrentialkomparator 97 erzeugt einen negativen Impuls (F i g. 5e), wenn das Signal an der Klemme 82 den an der Klemme 86 vorgegebenen Pegel um einen bestimmten, in F i g. 5b gestrichelt eingezeichneten Betrag überschreitet. Diese Impulsspannung wird über den Kondensator 98 auf einen monostabilen Multivibrator gegeben, der aus -Jim Transistoren 99 und 100 besteht.The output signal of the photo line and the level signal from terminals 82 and 86 of the preamplifier '5 (see Fig. 1a) now come to logic 17. the details of which are shown in Fig. 4b. A differential comparator 97 generates a negative pulse (FIG. 5e) when the signal at terminal 82 corresponds to that at the Terminal 86 predetermined level by a certain, in F i g. 5b exceeds the amount shown in dashed lines. This pulse voltage is applied to a monostable multivibrator via the capacitor 98, which consists of -Jim transistors 99 and 100.

Der Transistor 99 ist normalerweise leitend und der Transistor 100 gesperrt. Durch einen negativen Impuls wird der Transistor 99 gesperrt und macht dadurch den Transistor 100 leitend. Nach einer durch die Zeitkonstante des Widerstandes 150 und des Kondensators 151 bestimmten Zeit kehrt der Multivibrator in seinen Ausgangszustand zurück, so daß sich an der Klemme 101 ein Ausgangssignal gemäß F i g. 5f ergibt.The transistor 99 is normally conductive and the transistor 100 is blocked. By a negative impulse the transistor 99 is blocked and thereby makes the transistor 100 conductive. After one through the time constant of the resistor 150 and the capacitor 151, the multivibrator returns to its specific time Initial state back, so that an output signal according to FIG. 5f results.

Ferner wird ein Impuls vom Kollektor d?s Transistors 99 über den Kondensator 102 auf einen zweiten monostabilen Multivibrator gegeben, der aus denFurthermore, a pulse is generated from the collector of the transistor 99 given through the capacitor 102 to a second monostable multivibrator, which consists of the

•»ο Transistoren 103 und 104 besteht. Der Transistor 103 ist normalerweise leitend, aber da die Hinterflanke des Impulses am Kollektor des Transistors 99 ins Negative geht, sperrt sie den Transistor 103, wodurch der Transistor 104 leitend wird, weil er über den Trennverstärker aus den Transistoren 105 und 106 angekoppelt ist. Die Rückkehrzeit dieses Multivibrators in die Ruhelage wird hauptsächlich durch die Werte von Kondensator 152 und Widerstand 153 bestimmt. Der entstehende Impuls wird auf die Basis des Transistors• »ο transistors 103 and 104 exist. The transistor 103 is normally conductive, but since the trailing edge of the pulse at the collector of transistor 99 goes negative goes, it blocks the transistor 103, whereby the transistor 104 is conductive because it is over the Isolation amplifier from the transistors 105 and 106 is coupled. The return time of this multivibrator the rest position is mainly determined by the values of capacitor 152 and resistor 153. Of the resulting pulse is applied to the base of the transistor

so 107 und die Basis des Transistors 108 gegeben und hat die Form nach F i g. 5g.so 107 and the base of transistor 108 and has the shape of FIG. 5g.

In Fig. 5h ist zur Erläuterung die Abtastbahn des Tastkopfes über eine schraffiert gezeichnete Linie, die einen Ausschnitt des Musters darstellt, eingezeichnet Der Radius der Abtastbahn entspricht der Voreilung; die Größe des Abtastfleckes, die durch das Gesichtsfeld der Fotozelle 10 bestimmt wird, ist mit Apertur bezeichnet Wenn die Apertur das Muster überquert, erzeugt sie den Impuls nach F i g. 5a, der seinerseits zu dem Impuls nach Fig.5g verarbeitet wird. Dieser Impuls hat eine Dauer, die in Fig.5h als Sperrperiode bezeichnet wird und etwa ⁵Ze der Umlaufzeit des Abtastflecks beansprucht Die Zeitspanne zwischen dem Ende einer Sperrperiode und dem Beginn der nächstenIn FIG. 5h the scanning path of the probe head is drawn in for explanation by means of a hatched line which represents a section of the pattern. The radius of the scanning path corresponds to the lead; the size of the scanning spot, which is determined by the field of view of the photocell 10, is denoted by the aperture. When the aperture crosses the pattern, it generates the pulse according to FIG. 5a, which in turn is processed into the pulse according to FIG. 5g. This pulse has a duration which is referred to as the blocking period in FIG. 5h and takes up about ⁵ Ze of the cycle time of the scanning spot

Sperrperiode läßt sich als Öffnungszeit bezeichnen md nur während dieser Öffnungszeit können Signale von der Fotozelle Ausgangsimpulse erzeugen.
So lange nämlich der Transistor 103 gesperrt ist istThe blocking period can be referred to as the opening time, and signals from the photocell can only generate output pulses during this opening time.
As long as the transistor 103 is blocked

der Transistor 107 leitend und sperrt den Transistor 100, auch wenn der Transistor 99 einen Ausgangsimpuls vom Komparator 97 empfängt Sobald aber die Sperrperiode beendet ist, wird Jer Transistor 103 leitend und der Transistor 107 gesperrt, so daß durch eine Sperrung des Transistors 99 infolge des Eintreffens des nächsten Komparator-Impulses der Transistor 100 leitend wird und dz'J-ych einen Ausgangsimpuls an der Klemme 101 erzeugt.the transistor 107 conducts and blocks the transistor 100, even if the transistor 99 receives an output pulse from Comparator 97 receives but as soon as the blocking period is ended, Jer transistor 103 is conductive and the Transistor 107 blocked, so that by blocking transistor 99 as a result of the arrival of the next Comparator pulse the transistor 100 becomes conductive and dz'J-ych an output pulse at the terminal 101 generated.

Auf diese Weise werden alle Signale, die außerhalb der Öffnungszeit auftreten, unterdrückt u.'id können keinen Prüfimpuls erzeugen, weil der Transistor 100 nicht geöffnet werden kann. Der Transistor 103 kann keinen Einfluß auf die Sperrperiode haben, weil er bereits gesperrt ist und nur negative Impulse vom Kollektor des Transistors 99 auf seine Basis gelangen können.In this way, all signals that occur outside of the opening time are suppressed and can be do not generate a test pulse because transistor 100 cannot be opened. The transistor 103 can have no influence on the blocking period because it is already blocked and only negative pulses from Collector of transistor 99 can get to its base.

Der Sperrimpulse nach F i g. 5g werden auch auf die Basis des Transistors !08 gegeben. Dieser Transistor bildet zusammen mit dem Transistor 109 eine Darlington-Schaltung, die den Kondensator 110 auflädt. Dadurch wird eine Gleichspannung mit ausreichendem Pegel erzeugt, um das Relais 18 so lange erregt zu halten, wie Impulse an der Basis des Transistors 107 empfangen werden. Der Kondensator UO verhindert, daß das Relais zwischen den einzelnen Impulsen abfällt und ermöglicht eine kurze Verzögerung bei der Musterverfolgung. Diese Ausgangsspannung erscheint an der Klemme 111 und wird über die Kontakte des Relais 19 auf das Relais 18 gegeben.The blocking pulses according to FIG. 5g are also put on the base of transistor! 08. This transistor together with transistor 109 forms a Darlington circuit which charges capacitor 110. This generates a DC voltage of a sufficient level to keep relay 18 energized for so long hold as pulses are received at the base of transistor 107. The capacitor UO prevents that the relay drops out between the individual pulses and allows a short delay in the Pattern tracking. This output voltage appears at terminal 111 and is transmitted via the contacts of the Relay 19 given to relay 18.

Der \bfrage- und Haltekreis 20 ist in Fig.4c im einzelnen dargestellt. Die an der Klemme 101 auftretenden Impulse gelangen auf einen Impulsformer aus den Transistoren 112 und 113, der einen Abfrageimpuls mit einer Dauer von 60 Mikrosekunden erzeugt. Dieser Abfrageimpuls wird auf die Steuerelektroden zweier Feldeffektransistoren 114 und 115 gegeben. Auf den Eingang des Transistors 115 gelangt eine Sinusschwingung von der Klemme 91, während auf den Eingang des Transistors 114 die Ausgangsspannung «o eines Differentialverstärkers 116 gegeben wird. Wenn eine Differenz der beiden Signale während der Öffnungsperiode auftritt, wird diese vom Verstärker 116 verstärkt und rückgekoppelt, so daß die Ausgangsspannung des Verstärkers jeweils den vom letzten Abfrageimpuls abgetasteten Pegel wiedergibt. Dieser Spannungswert wird dann auf den Operationsverstärker 117 gegeben und gelangt über den Pufferverstärker 118,119 auf die Ausgangsklemme 120. Ebenso wird der jeweils abgetastete Wert der Kosinusschwingung, die an so der Klemme 94 auftritt, festgehalten und erscheint an der Klemme 121.The \ bfrage- and holding circle 20 is in Fig. 4c in shown individually. The pulses occurring at terminal 101 are sent to a pulse shaper from transistors 112 and 113, producing an interrogation pulse with a duration of 60 microseconds generated. This interrogation pulse is transmitted to the control electrodes of two field effect transistors 114 and 115 given. A sinusoidal oscillation from terminal 91 reaches the input of transistor 115 while on the input of the transistor 114 the output voltage «o a differential amplifier 116 is given. If there is a difference between the two signals during the Opening period occurs, it is amplified and fed back by the amplifier 116, so that the output voltage of the amplifier is that of the last Interrogation pulse reproduces sampled level. This voltage value is then sent to the operational amplifier 117 and passes through the buffer amplifier 118,119 to output terminal 120. The each sampled value of the cosine oscillation, which at so occurs at terminal 94, held and appears at terminal 121.

Wie Fig.4d zeigt, werden die Potentiale an den Klemmen 120 und 121 des Fahrsteuerkreises 23 auf die Klemmen 76 und 77 für X-Signal und y-Signal gegeben, wenn keines der Relais 70 bis 73 betätigt ist Das Signal von der Klemme 76 gelangt dann auf den Servoverstärker 24. Dieser enthält einen Operationsverstärker mit nachgeschaltetem Pufferverstärker, der ein Steuersignal für den Leistungsverstärker 27 liefert Letzterer gibt dann eine polumkehrbare Gleichspannung zum Antrieb des Motors 31 ab.As Figure 4d shows, the potentials at the Terminals 120 and 121 of travel control circuit 23 are applied to terminals 76 and 77 for X-signal and Y-signal, if none of the relays 70 to 73 is actuated The signal from the terminal 76 then reaches the servo amplifier 24. This also contains an operational amplifier downstream buffer amplifier, which supplies a control signal for the power amplifier 27, the latter is then a pole reversible DC voltage to drive the motor 31 from.

In gleicher Weise liefert der Servoverstärker 25 das Steuersignal für den Leistungsverstärker 28, der die Speisespannung für den Motor 32 abgibt Amplitude und Polarität der auf die A"-Motore und y-Motore 31 und 32 gegebenen Gleichspannungssignale sind Funktionen des Momentanwertes der Sinusschwingungen imIn the same way, the servo amplifier 25 provides the control signal for the power amplifier 28, the The supply voltage for the motor 32 emits the amplitude and polarity of the A "motors and y-motors 31 and 32 given DC voltage signals are functions of the instantaneous value of the sinusoidal oscillations im Zeitpunkt des Auftretens des Abfrageimpulses, wie in F i g. 5 gezeigt. Die Drehzahl der X- und V-Motoren ist also proportional zur Richtung der abgetasteten Linie, ausgedrückt als Koordinatenwerte im X- und V-Koordinatensystem. Die Motoren 31, 32 treiben über ein passendes Getriebe den Tastkopf und den mit ihm verbundenen Schneidkopf derart an, daß der Tastkopf der Linie mit einer Geschwindigkeit folgt, die durch die Geschwindigkeitsregelung bestimmt ist. Wenn der Tastkopf im Normalbetrieb aufhört, einem Muster zu folgen, wird kein Puls mehr den Transistoren 108 und 109 zugeführt und das Relais 18 fällt infolgedessen ab. Dadurch wird der Antrieb ausgeschaltet, weil die Kontakte des Relais 18 in der Erdleistung der Relais 29 und 30 liegen. Gleichzeitig erlischt das Licht 63, weil sein Stromkreis ebenfalls über die Kontakte des Relais 18 verläuft.Time of occurrence of the interrogation pulse, as shown in FIG. 5 shown. The speed of the X and V motors is therefore proportional to the direction of the scanned line, expressed as coordinate values in the X and V coordinate system. The motors 31, 32 drive the probe head and the cutting head connected to it via a suitable gear in such a way that the probe head follows the line at a speed which is determined by the speed control. If the probe stops following a pattern in normal operation, no more pulse is fed to the transistors 108 and 109 and the relay 18 drops out as a result. As a result, the drive is switched off because the contacts of the relay 18 are in the earth power of the relays 29 and 30. At the same time, the light 63 goes out because its circuit also runs via the contacts of the relay 18.

Der Bedienungsmann kann jederzeit die Maschine von Hand mittels des Richtungsschalters 26 steuern, sobald er den Schalter 42 in die Fahrstellung bringt. Wenn also die Maschine stehengeblieben ist, weil sie vom Muster abgekommen ist, kann der Bedienungsmann den Schalter 42 umlegen und mittels des Schalters 26 den Tastkopf wieder in Eingriff mit dem Muster bringen. Sobald dies geschehen ist, kann der Schalter 42 in die Mittellage zurückgebracht werden. Ferner kann jederzeit während der Betätigung des Schalters 26 der Druckknopf 43 für Schnellgang gedrückt werden. Dadurch wird das Relais 123 (Fig.4d) erregt und bewirkt, daß die Antriebsmotoren mit der höchstmöglichen Spannung versorgt werden, während gleichzeitig die Tachometergegenkopplungskreise geöffnet werden.The operator can control the machine by hand at any time using the direction switch 26, as soon as he brings the switch 42 into the driving position. So if the machine has stopped because it has deviated from the pattern, the operator can flip the switch 42 and use the switch 26 Bring the probe back into engagement with the pattern. Once this is done, the switch 42 be brought back to the central position. Furthermore, at any time during the actuation of the switch 26 of the Push button 43 must be pressed for high speed. As a result, the relay 123 (Fig.4d) is energized and causes the drive motors to be supplied with the highest possible voltage while simultaneously the speedometer negative feedback circuits are opened.

Zur Einstellung der Voreilung, d. h. des Durchmessers des Abtastkreises kann der Spiegelträger 46 gegen einen anderen Spiegelträger mit anderem Ablenkwinkel des Spiegels ausgewechselt werden. Hierzu ist es nur erforderlich, den Rahmen 51 herauszuziehen, den Spiegelträger 46 abzunehmen und den neuen Spiegelträger in den Rahmen 51 einzuscheiben.To set the advance, i. H. of the diameter of the scanning circle, the mirror carrier 46 can counteract another mirror carrier with a different deflection angle of the mirror can be replaced. For this it is only It is necessary to pull out the frame 51, remove the mirror support 46 and disk the new mirror support into the frame 51.

Die Vorgabe zur Berücksichtigung der Schnittbreite läßt sich dadurch einstellen, daß der Rahmen 51 im Gehäuse 52 verdreht wird. Der Drehwinkel bzw. die eingestellte Kompensation läßt sich an der Skala 54 ablesen.The default for taking into account the cutting width can be set in that the frame 51 in the Housing 52 is rotated. The angle of rotation or the compensation set can be found on the scale 54 read off.

Um dies zu erläutern, sei bemerkt, daß die kreisförmige Abtastbahn des Tastkopfes bei Null Grad beginnt und daß die Anordnung stets danach strebt, die Überquerung der Kontur des Musters mit der Stelle Null Grad auf der Abtastbahn zusammenfallen zu lassen. Wenn nun ein Radius, der den Mittelpunkt des Abtastkreises und die Null-Gradstelle desselben verbindet, parallel zu der abgetasteten Linie ist, verschiebt sich der Mittelpunkt des Abtastkreises längs der abgetasteten Kontur. Ist dagegen dieser Radius nicht parallel zu der abgetasteten Linie bzw. Kontur, dann ist der Mittelpunkt des Abtastkreises gegen die Kontur versetzt Das Schneidwerkzeug folgt aber wegen der unmittelbaren mechanischen Kupplung stets dem Mittelpunkt der Abtastbahn, also in diesem Falle einer Stelle, die gegen die abgetastete Kontur um einen Betrag versetzt ist, der von dem Winkel des Radius mit der Kontur abhängt Dieser Winkel wird von der Skala 54 angezeigt, so daß diese unmittelbar in Versetzungsbzw. Schnittbreitenwerten geeicht werden kann.To illustrate this, it should be noted that the circular scan path of the probe head is at zero degrees begins and that the arrangement always seeks to cross the contour of the pattern with the point To allow zero degrees to coincide on the scanning path. If now a radius that is the center of the The scanning circle and the zero degree point connecting it, is parallel to the scanned line, shifts the center of the scanning circle along the scanned contour. If, on the other hand, this radius is not parallel to of the scanned line or contour, then the center point of the scanning circle is against the contour offset But because of the direct mechanical coupling, the cutting tool always follows the Center of the scanning path, so in this case a point that against the scanned contour by one The amount is offset that depends on the angle of the radius with the contour. This angle is used by the scale 54 displayed, so that this is immediately in displacement or. Cutting width values can be calibrated.

Die beschriebene Anordnung kann je nach den Umständen verschiedene Abänderungen erfahren. So ist in Fig.4e eine Schaltung gezeigt, die bei größeren Entfernungen des Tastkopfes vom Verstärker dieThe arrangement described can be modified in various ways depending on the circumstances. So is shown in Fig.4e a circuit that at greater distances of the probe from the amplifier

Stabilität des Gerätes verbessert. Hierzu ist im Tastkopf unmittelbar ein Feldeffekttransistor 151 untergebracht, der von den Klemmen M und L mit passenden Betriebsspannungen versorgt wird und dessen Steuerelektrode mit dem Ausgang der Fotozelle 10 verbunden ist. Der Ausgang des Feldeffekttransistors 151 wird an der Klemmf N abgenommen, die der Klemme N in Fig. la entspricht. Der im unteren Teil der Fig.4a dargestellte Vorverstärker für das Ausgangssignal der Fotozelle ist in der Schaltung nach F i g. 4e ersetzt durch ι ο einen Verstärker 153, dessen Eingangs- und Gegenkopplungskreis etwas von demjenigen des Verstärkers 81 nach F i g. 4a abweicht. Ferner ist keine Pegelbildung vorgesehen. Die Transistoren 83 und 84 sind hier durch eine Zenerdiode 152 ersetzt, die am Eingang eines Verstärkers 97 liegt. Dadurch wird der Verstärker 8j in F i g. 4a überflüssig. Die Zenerdiode ergibt ein konstantes Potential an der Eingangsklemme 2 des Verstärkers 97 (siehe F i g. 4b), das für den vorliegenden Zweck ausreicht.Improved the stability of the device. For this purpose, a field effect transistor 151 is accommodated directly in the probe head, which is supplied with suitable operating voltages from the terminals M and L and whose control electrode is connected to the output of the photocell 10 . The output of the field effect transistor 151 is taken from the terminal N , which corresponds to the terminal N in Fig. La. The preamplifier for the output signal of the photocell shown in the lower part of FIG. 4a is in the circuit according to FIG. 4e replaced by an amplifier 153, the input and negative feedback circuit of which is somewhat different from that of the amplifier 81 according to FIG. 4a differs. Furthermore, no level formation is provided. The transistors 83 and 84 are replaced here by a Zener diode 152 which is connected to the input of an amplifier 97. This turns the amplifier 8j in FIG. 4a superfluous. The Zener diode results in a constant potential at the input terminal 2 of the amplifier 97 (see FIG. 4b), which is sufficient for the present purpose.

F i g. 4f zeigt eine abgeänderte Schaltung für die Verschiebung des Tastkopfes von Hand. Die Schaltung ersetzt den linken Teil der F i g. Ib, wobei die Stufen 20 und 23 ungeändert bleiben können.F i g. 4f shows a modified circuit for moving the probe head by hand. The circuit replaces the left part of FIG. Ib, whereby levels 20 and 23 can remain unchanged.

Die Verbindungen vom Abfrage- und Haltekreis 20 zu dem Relais 21 sind die gleichen wie in Fig. Ib; dasselbe gilt für die Verbindungen mit dem Geschwindigkeitsregler 22. Die Kontakte des Relais 21 sind aber nicht nur unmittelbar mit dem Fahrtsteuerkreis 23 verbunden, sondern auch mit einer Hilfsschaltung. Diese Hilfsschaltung enthält ein Sinus-Kosinuspotentiometer 160, das über Transistoren 161 und 162 mit positiven und negativen Geschwindigkeitssignalen beaufschlagt wird. Hierzu sind die Basen der Transistoren 161 und 162 mit entsprechenden Kontakten des Relais 21 verbunden. Die Ausgangsspannung des Potentiometers 160 gelangt auf die Kontakte eines Lenkrelais 163 und ersetzt gegebenenfalls die Ausgangsspannungen des Relais 21, nämlich ein positives und ein negatives Geschwindigkeitssignal und zwei Koordinatensignale in X- und V-Richtung. Weitere Kontakte des Lenkrelais 163 überbrücken die Kontakte des Konturenmelderelais 18 und bewirken, daß die Klemmen Tund Wdes Kreises 23 geerdet sind, v,enn das Lenkrelais 163 erregt ist.The connections from the interrogation and hold circuit 20 to the relay 21 are the same as in Fig. Ib; the same applies to the connections to the speed controller 22. The contacts of the relay 21 are not only directly connected to the travel control circuit 23 , but also to an auxiliary circuit. This auxiliary circuit contains a sine-cosine potentiometer 160 to which positive and negative speed signals are applied via transistors 161 and 162. For this purpose, the bases of the transistors 161 and 162 are connected to corresponding contacts of the relay 21 . The output voltage of the potentiometer 160 reaches the contacts of a steering relay 163 and, if necessary, replaces the output voltages of the relay 21, namely a positive and a negative speed signal and two coordinate signals in the X and V directions. Further contacts of the steering relay 163 bridge the contacts of the contour signaling relay 18 and cause the terminals T and W of the circuit 23 to be grounded when the steering relay 163 is energized.

Der Schalter 42' ersetzt den Schalter 42 in der Schalttafel 37. Beispielsweise ist der rechte Kontakt des Schalters 42' mit der Klemme J des Steckers /1 an der Schalttafel 37 verbunden. In der Fahrstellung des Schalters 42' ist das Relais 21 erregt. Der Schalter 1G4 gestattet dem Bedienungsmann, entweder freie Lenkung oder geradlinigen Schnitt zu wählen. In der linken Stellung betätigt der Schrlter 164 das Relais 163, wen:, das Relais 21 erregt ist. In der rechten Stellung erdet eier Schalter 164 die Kontakte des Richtungsschalter;. 26. Wie Fig. Ib zeigt, ist die Klemme Xdes Schalters 164 an die Klemme X des Richtungsschalters in d· ι Schalttafel 37 angeschlossen. Der Hochgeschwindigkeitsschalter 165 ersetzt den Schalter 43 in F i g. I b.The switch 42 ' replaces the switch 42 in the switchboard 37. For example, the right contact of the switch 42' is connected to the terminal J of the plug / 1 on the switchboard 37. When the switch 42 ' is in the driving position, the relay 21 is energized. Switch 1G4 allows the operator to choose either free steering or straight cut. In the left position, the switch 164 actuates the relay 163 when the relay 21 is energized. In the right position, a switch 164 grounds the direction switch contacts. 26. As FIG. 1b shows, the terminal X of the switch 164 is connected to the terminal X of the direction switch in the switch panel 37. The high speed switch 165 replaces the switch 43 in FIG. I b.

Da der Tastkopf kein von außen zugängliches mechanisch drehbares Element aufweist, kann iJer Bedienungsmann den Tastkopf ohne diese Hilfssr ialtung nicht von Hand führen. Mittels der Hilfsschaltung werden, wenn die Relais 21 und 22 erregt sind, +- und -Geschwindigkeitssignale auf den Geschwindigkeitsregler 22 gegeben und die Ausgangsspannung des Geschwindigkeitsreglers wird auf die Kontakte des Relais 21 und von dort auf die Basen der Transistoren 161 und 162 gegeben. Die resultierende Spinnung wird an das Sinus-Kosinus-Potentiometer 160 angelegt. Der Bedienungsmann stellt den Zeiger dieser Potentiometer in diejenige Richtung, in die sich dei Tastkopf und der Schneidkopf bewegen sollen. Dadurch werden die Schleifer des Potentiometers 160 so eingestellt, daß an ihnen die Signale auftreten, die zum Antrieb der Motoren in der gewünschten Richtung erforderlich sind. Diese Signale werden den Kontakten des Relais 163 zugeführt, das erregt ist und demzufolge die betref enden Vorschubsignale auf die Klemmen K und V des Steuerkreises 23 gibt. Damit werden diese Signale in der oben beschriebenen Weise den X- und V-Antriebsmotoren zugeführt. So kann der Bedienungsmann die Bewegungsrichtung des Gerätes durch Drehen des Knopfes des Sinus-Kosinus-Potentiomeiers und seine Geschwindigkeit durch Betätigung des Oeschwindigkeitsreglers wählen.Since the probe head has no externally accessible mechanically rotatable element, the operator cannot operate the probe head by hand without this auxiliary device. By means of the auxiliary circuit, when the relays 21 and 22 are energized, + and - speed signals are sent to the speed controller 22 and the output voltage of the speed controller is applied to the contacts of the relay 21 and from there to the bases of the transistors 161 and 162 . The resulting spin is applied to the sine-cosine potentiometer 160 . The operator sets the pointer of this potentiometer in the direction in which the probe head and the cutting head are to move. As a result, the wipers of the potentiometer 160 are set so that the signals appear on them which are necessary to drive the motors in the desired direction. These signals are fed to the contacts of the relay 163, which is energized and consequently gives the relevant feed signals to the terminals K and V of the control circuit 23 . Thus, these signals are fed to the X and V drive motors in the manner described above. The operator can select the direction of movement of the device by turning the knob of the sine-cosine potentiometer and his speed by operating the speed controller.

Hierzu 12 Blatt ZeichnungenIn addition 12 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Photoelectric KonturenabtaEter for copying machine tools, especially for flame cutting machines, with an optical scanning system for circular path scanning of a line or edge, with
a housing,

a frame fixed in the upper part of the housing,

a motor fixed in the frame,
a mirror at the lower end of the motor shaft at a small angle to the perpendicular to the motor axis,

a lens attached to the lower end of the housing,

a photo cell attached to the top of the lens, opposite the mirror, on which part of the captured image is focused, scanning signals being able to be fed to an evaluation device for generating vpi control signals for coordinate motors, and with an adjustable device for cutting width compensation,
characterized in that, for cutting width compensation, the frame (51) is rotatably arranged in the housing (52) and that a generator (12; 13, 14) which is coaxial with the mirror (9) rotating and driven by the latter is used to generate a sine oscillation and a cosine oscillation is arranged in the frame (51).

2. Contour scanner according to claim 1, characterized in that the mirror (9) with his Carrier (46) for the choice -'es diameter of the scanning circle is interchangeable.